Ogni organismo vivente dipende dalle sue proteine per la sua esistenza. In molti organismi le proteine formano la struttura stessa della creatura vivente, ma anche nelle piante - dove le strutture sono costruite più dagli zuccheri - le proteine svolgono le funzioni che consentono a un organismo di vivere. Ogni tipo di organismo, e ogni organo all'interno di un organismo complesso, è definito dalle proteine di cui è composto. Quindi qualsiasi cosa organizzi le proteine in un essere vivente fornisce il piano per la costruzione di quell'organismo. Il DNA fa proprio questo: fornisce le informazioni per costruire tutte le proteine all'interno di ogni cosa vivente sulla Terra.
Struttura del DNA
Il DNA è una lunga molecola a doppio filamento costituita da due singole catene molecolari avvolto l'un l'altro. Ogni filo è costituito da una serie di basi collegate tra loro attraverso una spina dorsale di molecole di zucchero. Esistono quattro basi diverse: adenina, guanina, citosina e timina. Si riferiscono molto spesso semplicemente alle loro prime iniziali: A, G, C e T. L'ordine di quelle basi su un filamento di DNA è chiamato sequenza. La sequenza su un filamento di DNA è accompagnata da una sequenza complementare sul suo filo opposto, abbinato. A è abbinato a T e C è abbinato a G. Quindi dove un filamento di DNA ha un CAATGC, l'altro avrà un GTTACG.
Lettura del DNA
La normale molecola di DNA a doppio filamento è avvolto su se stesso in modo tale che la sequenza sia inaccessibile. Cioè, le basi sono protette dalle interazioni chimiche. Il primo passo per produrre una proteina dal DNA è quello di scartare il doppio filamento. Una molecola chiamata RNA Polymerase si aggrappa al DNA a doppio filamento e la divide, proprio in un punto. Quindi "legge" la base che è esposta e costruisce un'altra molecola a lungo filamento, l'RNA. L'RNA è molto simile al DNA tranne che in un paio di aspetti. Innanzitutto, è una molecola a filamento singolo. In secondo luogo, utilizza uracile, U, invece di timina, T. So RNA polimerasi costruisce un filamento di RNA che integra il DNA. Una sequenza di DNA di CGGATACTA verrebbe trascritta in un filamento di RNA di GCCUAUGAU. Quando si producono proteine, l'RNA costruito in questo modo è chiamato RNA messaggero, o mRNA.
mRNA to Protein
Sebbene i dettagli differiscano a seconda dell'organismo specifico, il passo successivo è generalmente lo stesso per tutte le creature viventi. L'mRNA si collega con un ribosoma, che è un grande complesso proteico che si comporta come una fabbrica di proteine. Il ribosoma imposta una catena di montaggio in cui la sequenza dell'mRNA viene trasferita in un'altra area di costruzione in cui vengono messi insieme gli amminoacidi. Dove il processo di costruzione dell'mRNA è un codice one-to-one, in cui una base nel DNA porta a una base nell'RNA, il processo di costruzione delle proteine legge tre basi di mRNA alla volta. I "codici" a tre lettere nell'mRNA si riferiscono a specifici amminoacidi. Questi aminoacidi si connettono tra loro nell'ordine specificato dall'mRNA, creando proteine.
Complessità
Quindi la sequenza dal DNA viene trasferita all'mRNA, che quindi contiene le informazioni utilizzate per costruire proteine Ci sono segnali molto complessi che innescano l'inizio e la fine dei processi di costruzione. Tutto dal modo in cui ti senti al modo in cui digerisci il cibo è controllato dalle proteine all'interno delle tue cellule. Quando il tuo corpo ha bisogno di più o meno di una proteina specifica, diversi segnali molecolari regolano la velocità con cui l'informazione dal DNA viene usata per costruire proteine. Quindi, sebbene il DNA non componga le tue ossa o ti aiuti a correre, contiene tutte le informazioni per costruire le proteine che fanno quei lavori per te, motivo per cui è chiamato il progetto della vita.